精品解析：河南省南阳市六校联考2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

2024年秋期六校第二次联考 高二年级物理试题 （考试时间：75分钟试卷满分：100分） 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 由电动势公式可知，电动势的大小与非静电力所做功的多少成正比 B. 麦克斯韦最早提出用电场线描述电场 C. 赫兹最早用实验证实了电磁波的存在 D. 由公式知，导线的电阻与它两端的电压成正比 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电动势的定义式可知，电动势的大小用非静电力的功W与移动电量q的比值来量度，反映电源本身的特性，电动势的大小与非静电力所做功无关，故A错误； B．法拉第最早提出用电场线描述电场，故B错误； C．麦克斯韦提出了电磁场理论，预言了电磁波的存在，赫兹最早用实验证实了电磁波的存在，故C正确； D．导线的电阻与自身的材料、长度、横截面积有关，与它两端的电压无关，故D错误。 故选C。 2. 如图，虚线表示某电场的等势面。一带电粒子仅在电场力作用下的径迹如图中实线所示，则（　　） A. 粒子一定是从A运动到B B. 粒子带正电 C. 粒子在A点的动能小于在B点的动能 D. A点的电场强度小于B点的电场强度 【答案】D 【解析】 【详解】A．带电粒子不一定是从A运动到B，也可能从B运动到A，故A错误； B．沿电场线方向电势降低，则电场线方向和粒子受力情况如图所示， 由于电场力方向和电场线方向相反，则粒子带负电，故B错误； C．粒子运动过程中，只有电场力做功，动能和电势能总和不变，A点电势高，电势能小，动能大，故C错； D．等差等势面越密的位置场强越大，B处等差等势面较密集，则场强较大，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，平面内存在一边长为L的正方形abcd，O是正方形的中心，e是ad的中点，甲、乙、丙三根长直导线分别固定在a、b、d三点，并垂直纸面放置，现让甲通上向里的电流，乙、丙通上向外的电流，电流的大小均为I0，已知通有电流I的长直导线在距其r处产生的磁感应强度大小为（其中k为常量），下列说法正确的是（　　） A. 乙在c点产生磁感应强度大小为，方向由c指向d B. 三根导线在O点合磁感应强度大小为，方向沿着x轴的负方向 C. 甲、丙在e点产生的合磁感应强度为 D. 三根导线在c点的合磁感应强度的方向沿着x轴的负方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙在c点产生的磁感应强度大小为 由右手螺旋定则可知，方向由d指向c，故A错误； B．乙、丙分别在O点产生的磁感应强度等大反向，则三根导线在O点的合磁感应强度为甲在O点产生的磁感应强度，方向沿x轴负方向，则有 故B错误； C．同理，甲在e点产生的磁感应强度为 方向由O指向e，丙在e点产生的磁感应强度为 方向也由O指向e，则甲、丙在e点产生的合磁感应强度为 故C正确； D．由矢量叠加原理可知，乙、丙在c点产生的合磁感应强度方向沿着x轴的正方向，大小为 甲在c点产生的磁感应强度沿着x轴的负方向，大小为 则三根导线在c点的合磁感应强度为 方向沿着x轴的正方向，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，导轨所在的平面与水平面间的夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源，现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。（已知sin37°=0.6、cos37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则（　　） A. 导体棒受到的安培力为0.30N，方向沿金属导轨向下 B. 导体棒两端的电压Uab=3.75V C. 导体棒与导轨间的动摩擦因数为 D. 若将磁场方向改为竖直向上，要使导体棒继续保持静止，且不受摩擦力作用，则此时磁场磁感应强度的大小为0.05T 【答案】C 【解析】 【详解】A．由闭合电路欧姆定律得 导体棒受到的安培力 方向沿金属导轨向上，故A错误； B．a端电势低于b端电势，则 故B错误； C．重力沿斜面向下的分量 导体棒恰好静止，则最大静摩擦力为 方向沿金属导轨向下，根据摩擦力的计算公式， 则 故C正确； D．若磁场变为竖直向上，则安培力水平向右，导体棒不受摩擦力作用，则导体棒受重力、支持力和安培力作用，如图 根据平衡条件可得 解得 故D错误。 故选C。 5. 笔记本电脑装有霍尔元件与磁体，实现开屏变亮、合屏熄灭。图乙为金属材质霍尔元件，导体单位体积内的自由电荷数为n，长、宽、高分别为a、b、c，此时电流大小恒定为I，方向向右。合上显示屏时，水平放置的元件处于竖直向下的大小为B的匀强磁场中，在元件某些表面之间产生电压。当电压达到某一临界值，屏幕自动熄灭。则元件（　　）（电子电荷量为e） A. 合屏过程中，元件上表面的电势比下表面低 B. 开、合屏过程中，元件前、后表面的电势差 C. 开、合屏过程中，元件上下表面的电势差 D. 若把金属材料换为半导体，导电粒子为正电荷，则元件后表面的电势比前表面低 【答案】B 【解析】 【详解】AC．元件为金属材料，由左手定则知道，电子会向后表面偏转，在前后表面之间形成电势差，前表面电势高，故AC错误； B．稳定后根据平衡条件有 根据电流的微观表达式有 解得 故B正确； D．若元件为半导体材料，导电粒子带正电，由左手定则知道，正电荷会向后表面偏转，在前后表面之间形成电势差，后表面电势高，故D错误。 故选B。 6. 某同学为了验证自感现象，自己找来带铁芯的线圈L（线圈的自感系数很大，构成线圈导线的电阻可以忽略）、两个相同的小灯泡A和B、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。经检查，各元件和导线均是完好的，检查电路无误后，开始进行实验操作。他可能观察到的现象是（　　） A. 闭合S瞬间，B比A先亮 B. 闭合S瞬间，A、B一起亮 C. 断开S瞬间，A先闪亮一下，再与B一起逐渐熄灭 D. 断开S瞬间，A、B逐渐熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】AB．从实物图中我们可以看出两个小灯泡是间接并联关系，其中自感线圈和B灯泡串联，当闭合开关的瞬间，通过B的电流增大，自感线圈产生感应电流阻碍电路电流增大，所以B是逐渐亮起来，而A灯泡不受影响，所以A比B先亮，故AB错误； CD．当断开开关的瞬间，电源电流减小，自感线圈要阻碍电流的减小，产生与原电流方向相同的感应电流，此时A、B串联构成回路，所以A、B灯泡是缓慢熄灭，A中电流不会突然增加，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分） 7. 如图1所示，abcd为N匝的正方形闭合金属线圈，边长为L=0.1m，线圈整体处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕着与磁场垂直的轴OO′匀速转动，产生电动势的最大值为5πV。图2是在匀速转动过程中穿过该线圈的磁通量随时间按正弦规律变化的图像，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈匝数为N=100 B. t=0.5s时磁通量变化率最小 C. 磁感应强度大小为0.05T D. 每秒钟线圈中的电流改变方向改变两次 【答案】AB 【解析】 【详解】A．线圈产生的最大电动势为 所以 故A正确； B．t=0.5s时磁通量变化率最小，故B正确； C．线圈边长0.1m，则 解得 故C错误； D．每个周期电流方向改变2次，每秒钟电流方向改变1次，故D错误。 故选AB。 8. 如图所示，电源内阻等于灯泡的电阻，当开关闭合，滑动变阻器滑片位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L正常发光，现将滑动变阻器滑片由该位置向下滑动，则（　　） A. 灯泡将变暗，R中有电流流过，方向竖直向上 B. 液滴带正电，在滑片滑动过程中液滴将向下做加速运动 C. 电源的路端电压降低，输出功率增大 D. 滑片滑动过程中，带电液滴电势能将减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．滑动变阻器滑片向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，流过灯泡的电流增大，灯泡变亮：电源内电压升高，灯泡两端的电压升高，滑动变阻器两端的电压降低，电容器与滑动变阻器并联，加在电容器两端的电压降低，电容器继续放电，R中有电流流过，方向竖直向下，故A错误； BD．液滴受电场力竖直向上，电容器下极板带正电，因此液滴带正电，由于电容器两端的电压降低，内部电场强度减小，液滴加速向下运动，电场力做负功，电势能增加，故B正确，D错误； C．电源内阻等于灯泡的电阻，由于外电阻大于内电阻，当外电阻减小时，路端电压降低，电源的输出功率增大，故C正确。 故选BC。 9. 如图所示，abc是竖直面内的光滑绝缘固定轨道，水平轨道ab与半径为R的圆弧轨道bc相切于b点，轨道所在空间有水平向右的匀强电场，电场强度大小为。现在轨道上的P点由静止释放一个质量为m、电荷量为+q的小滑块，小滑块飞出轨道后到达的最高点为Q（图中未画出）。已知重力加速度大小为g，空气阻力不计，Q点与c点的高度差为，则（　　） A. 小滑块在最高点Q的速度为0 B. 从b到c的过程中，小滑块对轨道的最大压力为 C. 从c到Q的过程中，小滑块做匀变速运动 D. Pb长为R 【答案】BC 【解析】 【详解】AD．小滑块从c点飞出时速度方向竖直向上，离开c点后在水平方向做初速度是零的匀加速运动，在竖直方向做竖直上抛运动，竖直方向速度减到零时到达最高点Q，可水平方向的速度不是零，小滑块从c点到最高点，在竖直方向有 小滑块从P到c的运动中，由动能定理可得 解得 故AD错误； B．小滑块在等效最低点时速度最大，对轨道的压力最大，如图所示 此时小滑块的重力大小等于所受的电场力，则有 则小滑块从P到d的运动中，由动能定理可得 在d点，对小滑块，由牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律可知，从b到c过程中，小滑块对轨道的最大压力为，故B正确； C．由AB选项分析可知，小滑块从C到Q的过程中，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度是零的匀加速运动，因此小滑块从C到Q的运动中做匀变速运动，故C正确。 故选BC。 10. 在光滑水平绝缘桌面上有一边长为l、电阻为R的正方形导线框，在导线框右侧有一宽度为d（）的匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的左、右边框平行，磁感应强度大小为B，磁场方向竖直向下。导线框以向右的初速度进入磁场，线框左边出磁场时速度为零。规定电流的逆时针方向为正，建立如图所示的坐标轴。关于线框的电流i、所受安培力大小F、速度大小v、加速度大小a随x变化关系的图像错误的是（　　） A. B. C. D. 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．规定向右为正方向，设线框在磁场中速度为，设线圈进入磁场的长度为x，线框电阻为R，由动量定理得 因为 联立解得 则瞬时电流为 可知线框进磁场过程，i随x线性减小；当过程中，线框不切割磁感线，没有感应电流；同理，当线框出磁场时，即线框左边切割磁感线时，线框速度变化与进磁场时一样，速度随x线性减小，但电流方向与进磁场时相反，当线框速度减为0后，不再产生电流，故A错误，符合题意； B．结合A选项分析可知，线框进磁场时，安培力为 可知线框进磁场过程，F随x线性减小；当过程中，线框不切割磁感线，没有安培力；同理，当线框出磁场时，即线框左边切割磁感线时，F变化与进磁场时一样，F随位移线性减小，F方向与进磁场时相同，当线框速度减为0后，不再有安培力，故B错误，符合题意； C．由A选项分析可知，线框进磁场时，速度为 可知线框进磁场过程，v随x线性减小；当过程中，线框不切割磁感线，没有感应电流，无安培力，线框匀速运动；同理，当线框出磁场时，即线框左边切割磁感线时，线框速度变化与进磁场时一样，速度随位移线性减小到0，故C错误，符合题意； D．结合C选项分析可知，线框进磁场时，v随x线性减小，则电动势随x线性减小，电流、安培力也随x线性减小，加速度也随x线性减小；当过程中，没有安培力，加速度为0；同理，当线框出磁场时，即线框左边切割磁感线时，线框加速度与进磁场时一样，加速度随x线性减小，直到当线框速度减为0为止，故D正确，不符合题意； 故选ABC。 三、非选择题（本题共5小题，共计52分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11. 某同学为了测量一精密金属丝的电阻率： （1）先用多用电表挡粗测其电阻，其读数是______Ω；然后用螺旋测微器测其直径，读数是______；用游标卡尺测其长度，读数是______。 （2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： 电压表V（量程，内阻约为）、电流表A（量程，内阻约为）、滑动变阻器（，）、输出电压为的直流稳压电源E、开关S，导线若干。为了测多组实验数据，且要求电压表能从零开始读数，请将以下实物图连线补充完整。（ ） （3）如果金属丝直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，写出计算电阻率的表达式______（用题给符号表示）。 【答案】 ①. 6.0 ②. 2.093##2.094##2.095 ③. 36.2 ④. 见解析 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]根据欧姆表的读数规律，该读数为 [2]根据螺旋测微器额读数规律，该读数为 [3]根据游标卡尺的读数规律，该读数为 （2）[4]由于电压表能从零开始读数，可知，控制电路采用滑动变阻器的分压式接法，由于 可知，电流表的分压影响大，实验中应排除电流表的分压影响，测量电路采用电流表外接法，由于电源输出电压为3V，为了确保电压表的精度，电压表量程取3V，作出实物连接图，如图所示 [5]根据伏安法测出电阻为 根据电阻的决定式有 其中 解得 12. 为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材： ①待测干电池E（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω） ②电流表G（满偏电流3.0mA、内阻为10Ω） ③电流表A（量程0~0.60A、内阻约为0.1Ω） ④滑动变阻器R1（0~20Ω，2A） ⑤滑动变阻器R2（0~1000Ω，1A） ⑥定值电阻R3=990Ω ⑦开关和导线若干 （1）为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_____（“R1”或“R2”）。 （2）把电流表G改装成电压表，需要把它与R3_____联，改装后的量程是_____V。 （3）在下图所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材代号。 【答案】（1）R1 （2） ①. 串 ②. 0~3 （3） 【解析】 【小问1详解】 因电源的内阻较小，为了多测几组实验数据，方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选择R1； 【小问2详解】 [1][2]为了将电流表G改装成电压表，需要把它与R3串联，改装后的量程为 【小问3详解】 上述器材中没有电压表，将电流表G与电阻R3串联，改装成电压表，用电流表A测电路电流，滑动变阻器串联接入电路，实验电路如图所示 13. 如图所示，龙岩某个小型水电站发电机的输出功率为P1=100kW，发电机的输出电压为U1=250V，经变压器升压后向远处输电，输电线的电流为50A，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。假设两个变压器均是理想变压器，要求输电效率达到95%，为此需要设计两个变压器的匝数比。请你计算： （1）输电线的双线总电阻为多少？ （2）升压变压器和降压变压器的匝数比各应等于多少？ 【答案】（1）2Ω （2）1:8，95:11 【解析】 【小问1详解】 损失功率为发电机输出功率的5%，则 输电线上的电流为 总电阻为R，则 解得 【小问2详解】 设升压变压器输入功率，输出功率为。输出电压为，则 解得 根据 解得 ， 降压变压器的输入电压为，则 根据 解得 14. 如图所示，在直角坐标系的第一象限内的某个区域存在垂直坐标平面向外的矩形匀强磁场，第二象限内存在沿y轴正方向的匀强电场。一带正电粒子从x轴上的M点沿x轴正方向射入电场，然后从y轴上的N点以大小为v的速度沿与y轴正方向夹角的方向射入磁场，最后从x轴上到坐标原点O距离为L的P点垂直x轴射出磁场。不计粒子所受的重力。求： （1）电场电场强度大小与磁场的磁感应强度大小的比值； （2）粒子从M点运动到P点的时间t； （3）矩形磁场的最小面积S。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意作出粒子在电场和磁场中的运动轨迹，如图 设粒子的质量和电荷量分别为m和q，粒子在第一象限做圆周运动的半径为r，由几何关系 解得 由洛伦兹力提供向心力 解得 粒子在电场中做类平抛运动，则y方向上做初速度为零的匀加速直线运动，设在N点时y方向方向的分速度为，由几何关系， 由直线运动公式可知 由牛顿第二定律 联立解得 则 【小问2详解】 粒子在电场中做类平抛运动，则 则粒子从M点运动到N点的时间为 粒子从N点到P点做圆周运动 则粒子从N点运动到P点的时间为 则粒子从M点运动到P点的时间为 解得 【小问3详解】 由几何知识得，矩形磁场想完全包含粒子运动轨迹图形，则最小图形如虚线所示 解得 15. 如图所示，两个相互平行且足够长的绝缘导轨固定在竖直面内，导轨间距为L，在边界MN的上方区域I内存在宽度为，磁感应强度大小为，方向平行导轨平面向下的匀强磁场，边界PQ下方的区域Ⅱ内存在宽度为d，大小为B，方向垂直竖直平面向里的匀强磁场，MN与PQ间的距离为d．在磁场I的上边缘处水平放置导体棒ab，且导体棒位于导轨的外侧，与导轨接触良好。MN上方的导轨粗糙，与导体棒间的动摩擦因数为，MN下方的导轨光滑。长度为的绝缘杆将导体棒ab和正方形的单匝线框连接在一起组成“”形装置，装置总质量为m。导体棒ab外接一个电压可自动调节的特殊电源，能保证导体棒电流大小时刻为I，正方形线框的边长也为d（），此时线框的下边与PQ重合，装置处于静止状态。现将装置由此位置静止释放，释放后将向下运动，不计导线对导体棒的作用力及空气阻力，重力加速度为g。 （1）求装置释放瞬间的加速度a大小； （2）若导体棒运动到磁场Ⅱ的下边界时速度恰好为0，求线框第一次穿越磁场Ⅱ的过程中，线框中产生的热量； （3）若线框的电阻为R，且在满足第（2）问情况下，求线框第一次穿越磁场Ⅱ所需的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 释放瞬间导体棒所受的安培力大小为 根据左手定则可知安培力的方向向里导体棒所受的摩擦力大小为 由牛顿第二定律知 此时装置的加速度大小为 【小问2详解】 若导体棒运动到磁场Ⅱ的下边界时速度恰好为0，设线框第一次穿出磁场Ⅱ的过程中产生的热量为Q，装置从释放到导体棒运动到磁场Ⅱ的下边界过程中，由能量守恒定律可知 得 【小问3详解】 若导体棒运动到磁场Ⅱ的下边界时速度恰好为0，设线框第一次穿出磁场Ⅱ时的速度大小为，从线框第一次穿出磁场Ⅱ到导体棒运动到磁场Ⅱ的下边界过程中，对整体根据动能定理可得 设线框第一次穿越磁场Ⅱ所需的时间为t，线框进入磁场过程中时间为、离开磁场过程中的时间为，取向下为正方向，对整体根据动量定理可得 根据电荷量的计算公式可得 所以 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年秋期六校第二次联考 高二年级物理试题 （考试时间：75分钟试卷满分：100分） 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 由电动势公式可知，电动势的大小与非静电力所做功的多少成正比 B 麦克斯韦最早提出用电场线描述电场 C. 赫兹最早用实验证实了电磁波的存在 D. 由公式知，导线的电阻与它两端的电压成正比 2. 如图，虚线表示某电场的等势面。一带电粒子仅在电场力作用下的径迹如图中实线所示，则（　　） A. 粒子一定是从A运动到B B. 粒子带正电 C. 粒子在A点的动能小于在B点的动能 D. A点的电场强度小于B点的电场强度 3. 如图所示，平面内存在一边长为L正方形abcd，O是正方形的中心，e是ad的中点，甲、乙、丙三根长直导线分别固定在a、b、d三点，并垂直纸面放置，现让甲通上向里的电流，乙、丙通上向外的电流，电流的大小均为I0，已知通有电流I的长直导线在距其r处产生的磁感应强度大小为（其中k为常量），下列说法正确的是（　　） A. 乙在c点产生的磁感应强度大小为，方向由c指向d B. 三根导线在O点的合磁感应强度大小为，方向沿着x轴的负方向 C. 甲、丙在e点产生的合磁感应强度为 D. 三根导线在c点的合磁感应强度的方向沿着x轴的负方向 4. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，导轨所在的平面与水平面间的夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源，现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。（已知sin37°=0.6、cos37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则（　　） A. 导体棒受到的安培力为0.30N，方向沿金属导轨向下 B. 导体棒两端的电压Uab=3.75V C. 导体棒与导轨间的动摩擦因数为 D. 若将磁场方向改为竖直向上，要使导体棒继续保持静止，且不受摩擦力作用，则此时磁场磁感应强度大小为0.05T 5. 笔记本电脑装有霍尔元件与磁体，实现开屏变亮、合屏熄灭。图乙为金属材质霍尔元件，导体单位体积内的自由电荷数为n，长、宽、高分别为a、b、c，此时电流大小恒定为I，方向向右。合上显示屏时，水平放置的元件处于竖直向下的大小为B的匀强磁场中，在元件某些表面之间产生电压。当电压达到某一临界值，屏幕自动熄灭。则元件（　　）（电子电荷量为e） A. 合屏过程中，元件上表面的电势比下表面低 B. 开、合屏过程中，元件前、后表面电势差 C. 开、合屏过程中，元件上下表面的电势差 D. 若把金属材料换为半导体，导电粒子为正电荷，则元件后表面的电势比前表面低 6. 某同学为了验证自感现象，自己找来带铁芯的线圈L（线圈的自感系数很大，构成线圈导线的电阻可以忽略）、两个相同的小灯泡A和B、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。经检查，各元件和导线均是完好的，检查电路无误后，开始进行实验操作。他可能观察到的现象是（　　） A. 闭合S瞬间，B比A先亮 B. 闭合S瞬间，A、B一起亮 C. 断开S瞬间，A先闪亮一下，再与B一起逐渐熄灭 D. 断开S瞬间，A、B逐渐熄灭 二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分） 7. 如图1所示，abcd为N匝的正方形闭合金属线圈，边长为L=0.1m，线圈整体处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕着与磁场垂直的轴OO′匀速转动，产生电动势的最大值为5πV。图2是在匀速转动过程中穿过该线圈的磁通量随时间按正弦规律变化的图像，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈匝数为N=100 B. t=0.5s时磁通量变化率最小 C. 磁感应强度大小为0.05T D. 每秒钟线圈中的电流改变方向改变两次 8. 如图所示，电源内阻等于灯泡的电阻，当开关闭合，滑动变阻器滑片位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L正常发光，现将滑动变阻器滑片由该位置向下滑动，则（　　） A. 灯泡将变暗，R中有电流流过，方向竖直向上 B. 液滴带正电，在滑片滑动过程中液滴将向下做加速运动 C. 电源路端电压降低，输出功率增大 D. 滑片滑动过程中，带电液滴电势能将减小 9. 如图所示，abc是竖直面内的光滑绝缘固定轨道，水平轨道ab与半径为R的圆弧轨道bc相切于b点，轨道所在空间有水平向右的匀强电场，电场强度大小为。现在轨道上的P点由静止释放一个质量为m、电荷量为+q的小滑块，小滑块飞出轨道后到达的最高点为Q（图中未画出）。已知重力加速度大小为g，空气阻力不计，Q点与c点的高度差为，则（　　） A. 小滑块在最高点Q的速度为0 B. 从b到c的过程中，小滑块对轨道的最大压力为 C. 从c到Q的过程中，小滑块做匀变速运动 D. Pb长为R 10. 在光滑水平绝缘桌面上有一边长为l、电阻为R的正方形导线框，在导线框右侧有一宽度为d（）的匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的左、右边框平行，磁感应强度大小为B，磁场方向竖直向下。导线框以向右的初速度进入磁场，线框左边出磁场时速度为零。规定电流的逆时针方向为正，建立如图所示的坐标轴。关于线框的电流i、所受安培力大小F、速度大小v、加速度大小a随x变化关系的图像错误的是（　　） A. B. C. D. 三、非选择题（本题共5小题，共计52分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11. 某同学为了测量一精密金属丝的电阻率： （1）先用多用电表挡粗测其电阻，其读数是______Ω；然后用螺旋测微器测其直径，读数是______；用游标卡尺测其长度，读数是______。 （2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： 电压表V（量程，内阻约为）、电流表A（量程，内阻约为）、滑动变阻器（，）、输出电压为的直流稳压电源E、开关S，导线若干。为了测多组实验数据，且要求电压表能从零开始读数，请将以下实物图连线补充完整。（ ） （3）如果金属丝直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，写出计算电阻率的表达式______（用题给符号表示）。 12. 为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材： ①待测干电池E（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω） ②电流表G（满偏电流3.0mA、内阻为10Ω） ③电流表A（量程0~0.60A、内阻约为0.1Ω） ④滑动变阻器R1（0~20Ω，2A） ⑤滑动变阻器R2（0~1000Ω，1A） ⑥定值电阻R3=990Ω ⑦开关和导线若干 （1）为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_____（“R1”或“R2”）。 （2）把电流表G改装成电压表，需要把它与R3_____联，改装后的量程是_____V。 （3）在下图所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材代号。 13. 如图所示，龙岩某个小型水电站发电机的输出功率为P1=100kW，发电机的输出电压为U1=250V，经变压器升压后向远处输电，输电线的电流为50A，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。假设两个变压器均是理想变压器，要求输电效率达到95%，为此需要设计两个变压器的匝数比。请你计算： （1）输电线的双线总电阻为多少？ （2）升压变压器和降压变压器的匝数比各应等于多少？ 14. 如图所示，在直角坐标系的第一象限内的某个区域存在垂直坐标平面向外的矩形匀强磁场，第二象限内存在沿y轴正方向的匀强电场。一带正电粒子从x轴上的M点沿x轴正方向射入电场，然后从y轴上的N点以大小为v的速度沿与y轴正方向夹角的方向射入磁场，最后从x轴上到坐标原点O距离为L的P点垂直x轴射出磁场。不计粒子所受的重力。求： （1）电场的电场强度大小与磁场的磁感应强度大小的比值； （2）粒子从M点运动到P点的时间t； （3）矩形磁场的最小面积S。 15. 如图所示，两个相互平行且足够长的绝缘导轨固定在竖直面内，导轨间距为L，在边界MN的上方区域I内存在宽度为，磁感应强度大小为，方向平行导轨平面向下的匀强磁场，边界PQ下方的区域Ⅱ内存在宽度为d，大小为B，方向垂直竖直平面向里的匀强磁场，MN与PQ间的距离为d．在磁场I的上边缘处水平放置导体棒ab，且导体棒位于导轨的外侧，与导轨接触良好。MN上方的导轨粗糙，与导体棒间的动摩擦因数为，MN下方的导轨光滑。长度为的绝缘杆将导体棒ab和正方形的单匝线框连接在一起组成“”形装置，装置总质量为m。导体棒ab外接一个电压可自动调节的特殊电源，能保证导体棒电流大小时刻为I，正方形线框的边长也为d（），此时线框的下边与PQ重合，装置处于静止状态。现将装置由此位置静止释放，释放后将向下运动，不计导线对导体棒的作用力及空气阻力，重力加速度为g。 （1）求装置释放瞬间的加速度a大小； （2）若导体棒运动到磁场Ⅱ的下边界时速度恰好为0，求线框第一次穿越磁场Ⅱ的过程中，线框中产生的热量； （3）若线框的电阻为R，且在满足第（2）问情况下，求线框第一次穿越磁场Ⅱ所需的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$